KR20150025280A

KR20150025280A - 난방장치

Info

Publication number: KR20150025280A
Application number: KR20130102710A
Authority: KR
Inventors: 김정현; 이제헌
Original assignee: 주식회사 한울글로비스; 이제헌
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-03-10
Also published as: KR101559116B1

Abstract

본 발명은 난방장치에 관한 것으로, 특히 원룸 또는 오피스텔과 같은 하나의 피난방구역을 가지는 공간을 외부에서 공급되는 난방수에 의해 난방시키되, 피난방구역의 실내온도를 기준으로 하는 것이 아니라, 환수관의 온도를 기준으로, 난방여부와 정도를 제어함으로써, 난방비를 절감시키는 것이 가능한 난방장치에 관한 것이다.

Description

난방장치{Heating Apparatus}

일반적인 난방장치는, 피난방구역을 난방수를 이용하여 난방하는 장치이다. 난방수는 개별적으로 보일러를 구비하여 공급받을 수도 있고, 지역난방기관으로부터 공급받을 수도 있다.

본 발명은, 이중에서 지역난방기관으로부터 난방수를 공급받는 난방장치에 관한 것이다. 그 중에서도 특히 원룸이나, 오피스텔과 같이, 피난방구역이 하나인 경우에 적용되는 난방장치에 관한 것이다.

이를 위한 종래의 난방장치는, 사용자가 피난방구역의 실내 공기의 온도를 측정하여 표시된 현재온도를 보고, 난방이 필요하다고 생각되면, 난방을 작동시키는 방식이다. 혹은 사용자가 실내에 구비된 실내온도조절기에 원하는 실내온도를 설정하여 두면, 실내의 공기의 온도가 설정온도에 도달하기까지 난방장치가 작동하여 난방을 계속하는 방식이다.

난방장치가 작동되면, 지역난방용으로 공급되는 난방수는 피난방구역 내로 유입되어 구비된 가열코일을 통과하고 외부로 다시 배출된다. 이때, 가열코일에서 일어나는 열교환에 의해 실내 바닥과 실내공기가 가열된다.

하지만, 종래 난방장치는, 실내온도조절기에서 난방 온도를 설정하게 되면, 난방이 장시간 이루어지더라도, 비록 바닥은 따듯하게 난방된 상태이더라도, 실내 공기의 온도가 설정온도에 도달하지 못할 경우에는, 난방수가 계속하여 흐르는 작동상태가 유지되게 되어, 에너지 낭비와 뜻하지 않는 난방비 과다발생의 문제를 발생시키고 있다.

특허 공개번호 제10-2012-0020618호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 난방코일을 하나 구비한 단일의 피난방구역에 대해서 실내공기의 온도를 기준으로 하지 않고, 환수온도를 기준으로 하여 난방여부 및 난방정도를 제어함으로써, 난방비를 절감하는 것이 가능한 난방장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명이 환수 난방수에 직접 접촉하여 그 온도를 측정하는 온도측정부를 구비한 복합정유량밴브를 채용하는 경우, 환수온도를 정확하고 신속하게 측정하는 것이 가능하여 더욱 효과적으로 난방비를 절감하는 것이 가능한 난방장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난방장치는, 외부에서 공급되는 난방수에 의해 하나의 피난방구역을 난방시키는 난방장치로서, 상기 난방수가 유입되는 공급관; 상기 공급관에 연결되어 상기 피난방구역을 난방할 수 있도록 구비된 난방코일; 상기 난방코일에 연결되어, 상기 난방코일을 거친 난방수가 외부로 배출되도록 하는 환수관; 상기 환수관에 설치되어, 그 환수관에 흐르는 유량을 사전 설정된 최대유량값 이하가 되도록 제어하는 복합정유량밸브; 상기 복합정유량밸브를 구동시키는 밸브구동부; 상기 피난방구역에 설치되어, 그 피난방구역의 실내 공기 온도를 측정하여 표시하는 실내온도표시부; 상기 환수관에 결합되어 환수온도를 측정하는 환수온도측정부; 상기 밸브구동기를 동작시켜 상기 복합정유량밸브 내의 난방수의 흐름을 차단하거나 폐쇄시킬 수 있는 스위치부; 및 상기 환수온도측정부로부터의 받은 환수온도와 사전 설정된 '환수기준온도'의 차이값인 '온도차이값'을 구한 후, 그 '온도차이값'이, "0"이면 상기 복합정유량밸브를 차단하도록 하고, 그 '온도차이값'이 사전 설정된 '최대차이값'보다 크면 상기 복합정유량밸브를 100% 개방하도록 한 후, 그 차단 또는 개방상태를 사전 설정된 '제1지속시간' 동안 유지한 후 다시 온도차이값을 측정하도록 하고, 그리고, 상기 '온도차이값'이 0보다 크고 상기 '최대차이값'의 이하의 값이면, 상기 복합정유량밸브를 차단시키되, 그 '온도차이값'이 점점 커질수록 차단하는 시간은 단계적으로 줄어들도록 차단시킨 후 다시 상기 '온도차이값'을 구하도록 하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 난방장치는, 외부에서 공급되는 난방수에 의해 하나의 피난방구역을 난방시키는 난방장치로서, 상기 난방수가 유입되는 공급관; 상기 공급관에 연결되어 상기 피난방구역을 난방할 수 있도록 구비된 난방코일; 상기 난방코일에 연결되어, 상기 난방코일을 거친 난방수가 외부로 배출되도록 하는 환수관; 상기 환수관에 설치되어, 그 환수관에 흐르는 유량을 사전 설정된 최대유량값 이하가 되도록 제어하는 복합정유량밸브; 상기 복합정유량밸브를 구동시키는 밸브구동부; 상기 피난방구역에 설치되어, 그 피난방구역의 실내 공기 온도를 측정하여 표시하는 실내온도표시부; 상기 환수관에 결합되어 환수온도를 측정하는 환수온도측정부; 상기 밸브구동기를 동작시켜 상기 복합정유량밸브 내의 난방수의 흐름을 차단하거나 폐쇄시킬 수 있는 스위치부; 및 상기 환수온도측정부로부터의 받은 환수온도와 사전 설정된 '환수기준온도'의 차이값인 '온도차이값'을 구한 후, 그 '온도차이값'이, "0"이면 상기 복합정유량밸브를 차단하도록 하고, 그 '온도차이값'이 사전 설정된 '최대차이값'보다 크면 상기 복합정유량밸브를 100% 개방하도록 한 후, 그 차단 또는 개방상태를 사전 설정된 '제1지속시간' 동안 유지한 후 다시 온도차이값을 측정하도록 하고, 그리고, 상기 '온도차이값'이 0보다 크고 상기 '최대차이값'이하의 값이면, 상기 복합정유량밸브를 개방시켜 난방수를 통과시키되, 그 '온도차이값'이 점점 커질수록 상기 최대유량값에 대한 비례유량값도 단계적으로 커지도록 하고, 이러한 비례유량값으로의 통과상태를 사전 설정된 '제2지속시간'동안 지속한 후, 다시 상기 '온도차이값'을 구하도록 하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 환수온도측정부는,상기 복합정유량밸브에 구비된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 복합정유량밸브는, 유입구가 구비된 제1챔버부와; 유출구가 구비된 제2챔버부와; 상기 제1챔버부와 상기 제2챔버부의 사이에 마련되어 상기 제1챔버부와 상기 제2챔버부를 연통가능하게 상호 연결시키고 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 유체의 유량을 제어하도록 동작하는 유량제어부를 구비하고, 상기 환수온도측정부는, 상기 제1챔버부의 내부에 위치하여 흐르는 유체에 접할 수 있도록 구비된 온도센서와 이러한 온도센서가 그 일단에 구비되고 상기 제1챔버부를 관통하여 외부로 연장되어 노출된 관통고정부재와 상기 온도센서와 전기적으로 연결되고 상기 관통고정부재의 타단으로부터 연장구비된 도선부재를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

본 발명은 따른 난방장치에 의하면, 난방코일을 하나 구비한 단일의 피난방구역에 대해서 실내공기의 온도를 기준으로 하지 않고, 환수온도를 기준으로 하여 난방여부 및 난방정도를 제어함으로써, 난방비를 절감하는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명이 환수 난방수에 직접 접촉하여 그 온도를 측정하는 온도측정부를 구비한 복합정유량밴브를 채용하는 경우, 환수온도를 정확하고 신속하게 측정하는 것이 가능하여 더욱 효과적으로 난방비를 절감하는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 난방장치의 구성요소를 개념적으로 표현한 개념도,
도 2는 도 1의 구성요소 중 복합정유량밸브를 보다 구체적으로 도시한 도면.

이하, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 난방장치를 구체적으로 설명한다.

본 실시예의 난방장치(1)는, 외부에서 공급되는 지역난방용 난방수에 의해 하나의 난방코일을 구비하여 하나의 피난방구역(2)을 난방시키는 난방장치(1)이다. 즉, 하나의 난방코일을 구비한 하나의 피난방구역(2)에는 원룸이나, 오피스텔과 같은 형태의 공간이 포함된다.

난방장치(1)는, 공급관(10), 난방코일(20), 환수관(30), 복합정유량밸브(40), 밸브구동부(440) 및 실내온도표시부(50) 및 환수온도측정부(450), 스위치부(60) 및 제어부(70)를 포함하여 구성된다.

상기 공급관(10)은 외부의 난방수 공급시설에 결합되는 구성으로서, 지역난방설비에서 공급되는 난방수가 유입되는 구성이다.

상기 난방코일(20)은, 공급관(10)에 연결되어 피난방구역을 난방할 수 있도록 구비된다. 도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 난방코일(20)은, 피난방구역의 바닥 내부에 동일한 간격이 되도록 배치된다. 난방코일(20)에서 피난방구역과의 열교환이 일어나며, 피난방구역에 난방이 이루어지게 되는 것이다.

상기 환수관(30)은, 난방코일(20)에 연결되어, 난방코일(20)을 거친 난방수가 외부로 배출되도록 한다. 환수관(30)은 외부의 설비와 연결되어 있다.

상기 복합정유량밸브(40)은, 환수관(30)에 설치되어, 그 환수관에 흐르는 유량을 사전 설정된 유량값 이하가 되도록 제어하는 정유량밸브 기능을 구비하고 있다. 이러한 정유량기능은 특히 지역난방시스템에 있어서는, 각 세대마다 일정한 유량까지만 공급되도록 함으로써, 세대간의 난방 불균형이 발생하지 않도록 하기 위해, 반드시 필요한 기능이다.

상기 밸브구동부(440)는 도 2를 참조하면, 본 실시예의 경우, 복합정유량밸브(40)에 결합되어 구비된다. 밸브구동부(440)는 복합정유량밸브(40)를 구동시켜, 유량을 조절하도록 동작한다.

상기 실내온도표시부(50)는, 피난방구역(2) 내부공간 일측에 설치되어, 그 피난방구역(2)의 실내 공기의 온도를 측정하여 표시하는 구성이다. 실내온도표시부(50)의 내부에는 온도센서등의 필요한 공지의 구성을 구비한다.

상기 환수온도측정부(450)는, 환수관(30)에 결합되어 환수온도를 측정하는 구성이다. '환수온도'라 하면, 본 실시예의 경우, 환수되는 낭방수에 직접 접촉되어 측정되는 온도를 의미하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 다른 실시예의 경우에 환수온도라 하면, 실제 환수되는 낭방수의 온도와는 약간의 오차가 있다고 하여도, 환수관의 외측에 결합되거나, 복합정유량밸브의 외측에 결합되어 측정되는 온도도 포함하는 개념으로 해석된다.

본 실시예의 경우에는, 환수온도측정부(450)가 복합정유량밸브(40)의 일부의 구성으로서 복합정유량밸브(40)에 구비되어 있다. 이러한 구성으로 환수온도를 측정한다.

또한, 본 실시예의 경우, 복합정유량밸브(40)는, 제1챔버부(410)와 제2챔버부(420)와, 유량제어부(430)를 포함하여 구성된다.

상기 제1챔버부(410)는 그 내부에 유입구(412)를 통해 유입되는 유체를 수용할 수 있는 공간을 구비한다. 제1챔버부(410)는 도 2를 기준으로 우측단부에 유입구(412)를 구비한다. 유입구(412)의 외측면에는 나사산이 구비되어, 외부의 다른 배관에 연결되기 쉽도록 되어 있다.

상기 제2챔버부(420)는, 상기 유입구(412)를 통해 유입된 후 유량제어부(430)를 거친 유체가 수용될 수 있는 공간을 구비한다. 제2챔버부(420)는 도면을 기준으로 좌측단부에 유출구(422)를 구비한다.

유출구(422)를 통해, 제2챔버부(420) 내부로 유입되었던 유체가 외부로 배출된다. 유출구(422)의 외측면에는 볼트부재가 구비되어, 외부의 다른 배관에 체결되기 쉽도록 되어 있다.

상기 유량제어부(430)는, 제1챔버부(410)와 제2챔버부(420)의 사이에 마련된다. 유량제어부(430)는 제1,2챔버부(410, 420)와 일체로 형성되어, 제1챔버부(410)와 제2챔버부(420)를 연통가능하게 상호 연결시킨다.

유량제어부(430)는, 유입구(412)로부터 유출구(422)로 흐르는 유체의 유량을 제어하도록 동작한다. 한편, '유체의 유량을 제어한다'는 의미는, 유체의 흐름을 차단하거나 통과가능한 유량의 100%통과시킨다거나(개방), 그리고 유량을 원하는 값이 되도록 제어하는 것을 모두 포함하는 개념이다. 본실시예의 경우, 유량제어부는 유량을 차단하고, 개방하고, 원하는 정도로 조절하는 기능을 모두 포함하지만, 실시예에 따라서는, 차단 및 개방 기능만을 구비할 수도 있다.

본 실시예의 유량제어부(430)는 상술한 바와 같이, 일정한 유량까지만 유체를 통과시키도록 하는 정유량 기능을 포함하고 있다.

한편, 도 2에 제시된 실시예는 정유량 기능을 구현하기 위한 방식 중 카트리지 방식을 채용하고 있다. 이러한 카트리지 방식의 구체적인 구성은 공지의 구성을 사용한다. 실시예에 따라서는, 정유량 기능을 구현하기 위해 공지의 다이어프레임방식을 채용할 수도 있다.

또한, 본 실시예는, 유량제어부(430)는 원하는 유량의 유체를 통과시키도록 하는 비례제어 기능을 포함하고 있다. 즉, 10 LPM을 최대유량값으로 하는 밸브의 경우, 사용자가 원하는 바에 따라 비례제어기능을 구비한 유량제어부(430)의 동작에 따라, 최대 유량의 60%인 6LPM의 유량이 흐르도록 제어할 수도 있고, 최대 유량의 10%인 1 LPM의 유량이 흐르도록 제어하는 것도 가능하다. 비례제어기능을 구현하기 위한 구체적인 구성은 공지의 구성을 사용한다.

상기 온도측정부(450)는, 온도센서(452)와, 관통고정부재(454)와, 도선부재(456)를 포함하여 구성된다.

상기 온도센서(452)는, 제1챔버부(410)의 내부에 위치한다. 즉, 제1챔버부(410)의 내부 공간에 위치하여, 그 내부공간을 통해 흐르는 유체에 직접 접할 수 있도록 구비되어 있다. 온도센서(452)는 접하고 있는 유체의 온도에 대응하는 전기적 신호를 발생시킨다. 발생된 전기적 신호는 도선부재(456)를 통해 외부에 마련된 별도의 제어부로 전달된다.

상기 관통고정부재(454)는, 제1챔버부(410)를 관통하며 그 제1챔버부(410)에 고정된 막대형상의 부재이다. 관통고정부재(454)의 일단부인 하단부에 온도센서(452)가 구비되어 있다. 관통고정부재(454)의 중간부분은 제1챔버부(410)를 관통하며 고정되어 있고, 그 타단부는 외부로 노출되어 있다.

본 실시예의 경우, 관통고정부재(454)는 제1챔버부(410)에 구비된 관통공(414)에 구비된다. 그리고, 관통공(414)에는 관통고정부재(454)의 중간부분을 감싸는 탄성재질의 실링부재(458)가 구비되어 있다. 한편 실링부재(458)에는 실링링을 포함할 수 있다. 이러한 실링부재(458)를 구비함으로써, 관통공(414)과 관통고정부재(454) 간의 수밀성이 더욱 보장된다.

상기 도선부재(456)는, 온도센서(452)에 전기적으로 연결되어 있다. 본 실시예의 경우, 도선부재(456)는 전선으로서, 그 일단은 온도센서(452)에 결합되고, 관통고정부재(454) 내부를 관통한 후 관통고정부재(454)의 타단을 통해 외부로 노출되도록 연장되어 있다. 관통고정부재(454)의 타단으로부터 연장된 도선부재(56)는 외부에 별도로 구비된 제어부 등에 연결될 수 있다.

한편, 다른 실시예의 경우, 도선부재는 관통고정부재 내부를 관통하는 전선이 아닌, 관통고정부재에 구비된 다른 도체부를 통해 온도센서에 연결될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우, 흐르는 유체 속에 함유된 이물질을 제거하기 위한 스트레이너(460)를 추가로 구비할 수도 있다.

상기 스위치부(60)는 밸브구동기(440)를 동작시켜 복합정유량밸브(40) 내의 난방수의 흐름을 차단하거나 폐쇄시킬 수 있는 구성이다. 즉, 난방장치(1)를 동작시켜 난방을 가동시키거나, 난방을 끌 수 있는 구성이다.

상기 제어부(70)는, 난방수의 '환수온도'와 제작자 혹은 사용자에 의해 사전설정된 '환수기준온도'를 비교하여 그 차이값인 '온도차이값'에 따라, 복합정유량밸브(40)를 동작시켜, 난방여부 및 난방정도를 제어하는 역할을 수행하는 구성이다.

본 실시예의 경우 제어부(70)는 온도표시부(50)와 스위치부(60)를 포함하여 구성되어 있다. 제어부(70)는 의도된 기능을 수행하기 위해 여러가지 전기적 소자를 포함한다.

본 실시예의 난방장치(1)의 제어부(70)는, 온도차이값(Td)을 구한 후 값에 따라, 복합정유량밸브를 동작시켜 난방을 온/오프 시키거나, 오프상태인 차단상태를 어느 정도 유지한 후, 다시 온도차이값(Td)를 구하는 것을 반복수행한다.

제어부(70)의 제어로직을 설명한다. 우선, 환수온도측정부(450)로부터의 받은 환수온도(Tb)와 제작자 혹은 사용자에 의해 사전에 특정한 값으로 설정된 환수기준온도(Ts)를 비교하여 그 차이값인 온도차이값(Td)을 구한다. 예컨대 지역난방의 경우 통상 60℃의 난방수가 유입되는 경우, 기준환수온도(Ts)는 45℃로 설정한다.

온도차이값(Td)은, 모두 3가지 경우에 해당한다. 즉, 그 차이값이 "0" 이거나, 최대차이값(Tmax)보다 크거나, 0보다 크고 Tmax 이하인 경우이다. 각각의 경우에 대한 제어방식을 설명한다.

첫째, 온도차이값(Td)이 "0" 인 경우 복합정유량밸브(40)을 차단한다. 복합정유량밸브(40)의 차단은 구체적으로 밸브구동부(440)를 동작시켜 차단하게 된다(이하 같다). 이러한 복합정유량밸브(40)의 차단은, 사전에 설정된 시간인 제1지속시간(T1) 동안 유지된다. 예컨대, 온도차이값(Td) 값이 "0"인 경우의 제1지속시간(T1_0)을 5분으로 설정한 경우에는, 5분 동안 차단상태를 유지한 후 다시 온도차이값(Td)을 구하게 된다.

둘째, 온도차이값(Td)이, 사전에 제작자나 사용자에 의해 설정된 '최대차이값(Tmax)'보다 크게 되면 복합정유량밸브(40)를 100% 개방하도록 한다. 복합정유량밸브(40)의 개방상태는 '제1지속시간' 동안 유지된다.

예컨대, 최대차이값(Tmax)를 예컨대 15℃로 설정하고, 이 경우의 제1지속시간(T1_max)을 5분으로 설정한 경우에, 온도차이값(Td)이 17도라면, 복합정류량밸브(40)는 5분 동안 완전 개방상태를 유지한 후 다시 온도차이값(Td)을 구하게 된다.

한편, 제1지속시간(T1)은 온도차이값이(Td)이 "0" 인 경우와, 최대차이값(Tmax)보다 큰 경우에, 위에 예시한 바와 같이 모두 동일하게 설정될 수도 있고, 필요에 따라, T1_0 와 T1_max 가 각각 서로 다른 값으로 설정될 수도 있다.

셋째, 온도차이값(Td)이 "0"보다 크고 최대차이값(Tmax) 이하인 경우이다. 이 경우에는 복합정유량밸브를 차단시키되, 온도차이값(Td)의 크기가 점점 커질수록 차단하는 시간은 단계적으로 줄어들도록 차단시킨다. 사전설정된 차단시간 경과 후 다시 '온도차이값(Td)'을 구하도록 한다.

예컨대 온도차이값(Td)이 0 < Td ≤ 3 의 조건이면 20분간 차단시키고, 온도차이값(Td)이 3 < Td ≤ 6 의 조건이면 15분간 차단시키고, 온도차이값(Td)이 6 < Td ≤ 9 의 조건이면 10분간 차단시키고, 온도차이값(Td)이 9 < Td ≤ 12 의 조건이면 5분간 차단시키고, 온도차이값(Td)이 12 < Td ≤ 15 의 조건이면, 1분간 차단시킨다. 설정된 차단 시간 경과 후 다시 온도차이값(Td)을 구하여, 그 온도차이값(Td)이, 0, Tmax 초과, 그 사이 값인지의 여부를 판단한 후, 해당 조건에 맞는 동작을 수행하는 것을 반복하면 된다. 즉, 온도차이가 많이 나는 경우에는 차단하는 시간을 짧게 하여 난방을 자주 가동되도록 하는 것이다.

위에서 설명한 제어 방식을 표로서 정리하면 다음과 같다(단위 ℃).

위 표에 기재된 바에 따라, 측정한 온도차이값(Td)이 예를 들어 8도인 경우, 10분간 차단한 후, 10분 경과 후에 다시 온도차이값(Td)를 산출하여, 어디에 해당하는지에 따라 복합정유량밸브의 개폐여부 및 차단시간을 결정하게 되며, 이러한 동작을 반복하며 난방을 수행한다.

한편, 제어부는 설정부를 추가로 구비하여, 사용자에 따라, 강난방, 보통난방, 절약난방 등의 모드를 선택하게 할 수도 있다. 즉, 사용자가 강난방을 원하는 경우에는 차단시간을 전체적으로 짧게 조정한 강난방 모드를 선택하거나, 난방비를 더욱 절약하려는 경우에는 차단시간을 상대적으로 길게 조정한 절약난방모드를 선택하도록 할 수도 있다.

상술한 바와 같은 구성의 난방장치(1)에 의하면, 종래와 같이 실내공기의 온도를 기준으로 하여 난방이 가동되는 경우, 소위 윗풍이 심한 경우 바닥은 따뜻해지더라도, 공기는 원하는 설정온도에 이르지 못하여 난방이 쉼없이 계속 가동되는 것으로 인해, 난방비가 과다하게 부과되는 경우를 방지할 수 있다.

즉, 본 실시예의 난방장치(1)에 의하면, 측정된 환수온도(Tb)와, 사전설정된 환수기준온도(Ts)의 차이값인 온도차이값(Td)을 구하고 이값에 따라 난방동작을 제어함으로써, 효과적인 난방이 가능하고, 이로 인해 난방비를 절감할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 실시예는, 환수되는난방수에 직접 접촉하여 환수온도의 측정이 가능한 환수온도측정부(450)를 구비하기 있기 때문에, 환수온도를 정확하고 빠르게 측정할 수 있고 이를 통해 예정된 정확한 난방이 가능하다는 장점이 있다.

한편, 이하, 제어부의 제어방식이 변형된 실시예를 설명한다. 본 실시예의 경우, 제어부의 제어방식을 제외하고는 나머지 구성은 모두 동일하다.

본 실시예의 제어부는, 환수온도측정부(450)로부터의 받은 환수온도(Tb)와 사전 설정된 '환수기준온도(Ts)'의 차이값인 '온도차이값(Td)'을 구한다. 그 '온도차이값(Td)'이, "0"이면 복합정유량밸브(40)를 차단하도록 하고, 그 '온도차이값(Td)'이 사전 설정된 '최대차이값(Tmax)'보다 크면 복합정유량밸브(40)를 100% 개방하도록 한 후, 그 차단 또는 개방상태를 사전 설정된 '제1지속시간' 동안 유지한다. 이는 앞선 실시예와 동일하다.

본 실시예의 제어부의 제어로직을 설명한다. 우선, 환수온도측정부(450)로부터의 받은 환수온도(Tb)와 제작자 혹은 사용자에 의해 사전에 특정한 값으로 설정된 환수기준온도(Ts)를 비교하여 그 차이값인 온도차이값(Td)을 구한다. 예컨대 지역난방의 경우 통상 60℃의 난방수가 유입되는 경우, 기준환수온도(Ts)는 45℃로 설정한다.

첫째, 온도차이값(Td)이 "0" 인 경우 복합정유량밸브(40)을 차단한다. 복합정유량밸브(40)의 차단은 구체적으로 밸브구동부(440)를 동작시켜 차단하게 된다. 이러한 복합정유량밸브(40)의 차단은, 사전에 설정된 시간인 제1지속시간(T1) 동안 유지된다. 예컨대, 온도차이값(Td) 값이 "0"인 경우의 제1지속시간(T1_0)을 3분으로 설정한 경우에는, 3분 동안 차단상태를 유지한 후 다시 온도차이값(Td)을 구하게 된다.

둘째, 온도차이값(Td)이, 사전에 제작자나 사용자에 의해 설정된 '최대차이값(Tmax)'보다 크게 되면 복합정유량밸브(40)를 100% 개방하도록 하여 최대유량이 흐르도록 한다. 복합정유량밸브(40)의 개방상태는 '제1지속시간' 동안 유지된다.

예컨대, 최대차이값(Tmax)를 예컨대 15℃로 설정하고, 이 경우의 제1지속시간(T1_max)을 3분으로 설정한 경우에, 온도차이값(Td)이 17도라면, 복합정류량밸브(40)는 3분 동안 100% 개방되어 최대유량값의 상태를 유지한 후 다시 온도차이값(Td)을 구하게 된다.

이상은 앞선 실시예와 동일한 제어로직이다.

다음으로, 셋째, 온도차이값(Td)이 "0"보다 크고 최대차이값(Tmax) 이하인 경우이다. 이 경우에는 복합정유량밸브(40)를 개방시키되, 그 '온도차이값'이 점점 커질수록 최대유량값에 대한 비례유량값도 단계적으로 커지도록 하고, 이러한 비례유량값으로의 통과상태를 사전 설정된 '제2지속시간'동안 지속한 후, 다시 상기 '온도차이값(Td)'을 구하도록 하는 것이다.

여기서 '비례유량값'이라고 하면, 최대유량값에 대한 비율이다. 즉, 비례유량값이 60% 라고 하면, 최대유량이 20 LPM인 경우 12 LPM의 유량값을 의미한다.

예컨대 온도차이값(Td)이 0 < Td ≤ 3 의 조건이면 복합정유량밸브(40)의 동작에 따라 최대유량값의 10%인 비례유량이 흐르도록 하고, 온도차이값(Td)이 3 < Td ≤ 6 의 조건이면 최대유량값의 20%인 비례유량이 흐르도록 하고, 온도차이값(Td)이 6 < Td ≤ 9 의 조건이면 최대유량값의 40%인 비례유량이 흐르도록 하고, 온도차이값(Td)이 9 < Td ≤ 12 의 조건이면 최대유량값의 60%인 비례유량이 흐르도록 하고, 온도차이값(Td)이 12 < Td ≤ 15 의 조건이면, 최대유량값의 80%인 비례유량이 흐르도록 한다. 온도차이값에 따른 비례유량으로는 사전 설정된 시간, 예컨대 3분 또는 5분 등과 같이 설정된 시간 동안 흐르게 한 후, 다시 온도차이값(Td)을 구하여, 그 온도차이값(Td)이, 0, Tmax 초과, 그 사이 값인지의 여부를 판단한 후, 해당 조건에 맞는 동작을 수행하는 것을 반복하면 된다. 즉, 온도차이가 많이 나는 경우에는 통과되는 비례유량을 많도록 난방이 가동되도록 하는 것이다. 제시된 온도차이값에 따른 비례유량값 및 제2지속시간은 예시된 것에 불과하므로, 필요에 따라 다양하게 변경이 가능하다.

본 실시예의 제어 방식을 표로서 정리하면 다음과 같다(단위 ℃).

위 표에 기재된 바에 따라, 측정한 온도차이값(Td)이 예를 들어 10도인 경우, 비례유량값을 60%로 하여 3분 경과 후에 다시 온도차이값(Td)를 산출하여, 어디에 해당하는지에 따라 복합정유량밸브의 차단여부 및 비례유량값을 결정하게 되며, 이러한 동작을 반복하며 난방을 수행한다.

한편, 제어부는 설정부를 추가로 구비하여, 사용자에 따라, 강난방, 보통난방, 절약난방 등의 모드를 선택하게 할 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1 ... 난방장치 10 ... 공급관
20 ... 난방코일 30 ... 환수관
40 ... 복합정유량밸브
410 ... 제1챔버 412 ... 유입구
420 ... 제2챔버 422 ... 유출구
430 ... 유량제어부 440 ... 유량제어구동부
450 ... 온도측정부 452 ... 온도센서
454 ... 관통고정부재 456 ... 도선부재
460 ... 스트레이너
50 ... 실내온도표시부 60 ... 스위치부
70 ... 제어부

Claims

외부에서 공급되는 난방수에 의해 하나의 피난방구역을 난방시키는 난방장치로서,
상기 난방수가 유입되는 공급관;
상기 공급관에 연결되어 상기 피난방구역을 난방할 수 있도록 구비된 난방코일;
상기 난방코일에 연결되어, 상기 난방코일을 거친 난방수가 외부로 배출되도록 하는 환수관;
상기 환수관에 설치되어, 그 환수관에 흐르는 유량을 사전 설정된 최대유량값 이하가 되도록 제어하는 복합정유량밸브;
상기 복합정유량밸브를 구동시키는 밸브구동부;
상기 피난방구역에 설치되어, 그 피난방구역의 실내 공기 온도를 측정하여 표시하는 실내온도표시부;
상기 환수관에 결합되어 환수온도를 측정하는 환수온도측정부;
상기 밸브구동기를 동작시켜 상기 복합정유량밸브 내의 난방수의 흐름을 차단하거나 폐쇄시킬 수 있는 스위치부; 및
상기 환수온도측정부로부터의 받은 환수온도와 사전 설정된 '환수기준온도'의 차이값인 '온도차이값'을 구한 후, 그 '온도차이값'이, "0"이면 상기 복합정유량밸브를 차단하도록 하고, 그 '온도차이값'이 사전 설정된 '최대차이값'보다 크면 상기 복합정유량밸브를 100% 개방하도록 한 후, 그 차단 또는 개방상태를 사전 설정된 '제1지속시간' 동안 유지한 후 다시 온도차이값을 측정하도록 하고,
그리고, 상기 '온도차이값'이 0보다 크고 상기 '최대차이값'의 이하의 값이면, 상기 복합정유량밸브를 차단시키되, 그 '온도차이값'이 점점 커질수록 차단하는 시간은 단계적으로 줄어들도록 차단시킨 후 다시 상기 '온도차이값'을 구하도록 하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 난방장치.
외부에서 공급되는 난방수에 의해 하나의 피난방구역을 난방시키는 난방장치로서,
상기 난방수가 유입되는 공급관;
상기 공급관에 연결되어 상기 피난방구역을 난방할 수 있도록 구비된 난방코일;
상기 난방코일에 연결되어, 상기 난방코일을 거친 난방수가 외부로 배출되도록 하는 환수관;
상기 환수관에 설치되어, 그 환수관에 흐르는 유량을 사전 설정된 최대유량값 이하가 되도록 제어하는 복합정유량밸브;
상기 복합정유량밸브를 구동시키는 밸브구동부;
상기 피난방구역에 설치되어, 그 피난방구역의 실내 공기 온도를 측정하여 표시하는 실내온도표시부;
상기 환수관에 결합되어 환수온도를 측정하는 환수온도측정부;
상기 밸브구동기를 동작시켜 상기 복합정유량밸브 내의 난방수의 흐름을 차단하거나 폐쇄시킬 수 있는 스위치부; 및
상기 환수온도측정부로부터의 받은 환수온도와 사전 설정된 '환수기준온도'의 차이값인 '온도차이값'을 구한 후, 그 '온도차이값'이, "0"이면 상기 복합정유량밸브를 차단하도록 하고, 그 '온도차이값'이 사전 설정된 '최대차이값'보다 크면 상기 복합정유량밸브를 100% 개방하도록 한 후, 그 차단 또는 개방상태를 사전 설정된 '제1지속시간' 동안 유지한 후 다시 온도차이값을 측정하도록 하고,
그리고, 상기 '온도차이값'이 0보다 크고 상기 '최대차이값'이하의 값이면, 상기 복합정유량밸브를 개방시켜 난방수를 통과시키되, 그 '온도차이값'이 점점 커질수록 상기 최대유량값에 대한 비례유량값도 단계적으로 커지도록 하고, 이러한 비례유량값으로의 통과상태를 사전 설정된 '제2지속시간'동안 지속한 후, 다시 상기 '온도차이값'을 구하도록 하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 난방장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 환수온도측정부는,상기 복합정유량밸브에 구비된 것을 특징으로 하는 난방장치.
제3항에 있어서,
상기 복합정유량밸브는, 유입구가 구비된 제1챔버부와; 유출구가 구비된 제2챔버부와; 상기 제1챔버부와 상기 제2챔버부의 사이에 마련되어 상기 제1챔버부와 상기 제2챔버부를 연통가능하게 상호 연결시키고 상기 유입구로부터 상기 유출구로 흐르는 유체의 유량을 제어하도록 동작하는 유량제어부를 구비하고,
상기 환수온도측정부는, 상기 제1챔버부의 내부에 위치하여 흐르는 유체에 접할 수 있도록 구비된 온도센서와 이러한 온도센서가 그 일단에 구비되고 상기 제1챔버부를 관통하여 외부로 연장되어 노출된 관통고정부재와 상기 온도센서와 전기적으로 연결되고 상기 관통고정부재의 타단으로부터 연장구비된 도선부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 난방장치.
제4항에 있어서,
상기 온도측정부의 관통고정부재는 상기 제1챔버부에 구비된 관통공에 구비되고,
상기 관통공에는 상기 관통고정부재를 감싸는 탄성재질의 실링부재가 구비된 것을 특징으로 하는 난방장치.
제4항에 있어서,
상기 도선부재는, 그 일단은 상기 온도센서에 결합되고 상기 관통고정부재 내부로 연장된 후 상기 관통고정부재의 타단을 통해 외부로 노출되도록 연장된 것을 특징으로 하는 난방장치.